论卓越软件工程师工程实践能力和创新能力培养

韩玉民　车战斌　郭基凤　李廷利

摘要：针对卓越软件工程师工程实践能力和创新能力培养问题，分析卓越软件工程师教育的特点，提出并设计多段一体化（“多级实践课题+多级软件工程实践+IT行业实践+实践成果学分+软件工程实训+毕业设计”）的实践教学体系，阐述具体实施办法，总结实施效果。关键词：卓越计划；软件工程师；多段一体化；多级实践课题；实践教学体系

0、引言

2010年开始实施的“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。目前“卓越计划”已成为许多高校“十二五”教学改革的重点和提高教学质量的重要措施。

软件学院的软件工程专业是中原工学院首批创新人才培养实验点和“卓越计划”试点专业，从2011年开始设立“卓越软件工程师”实验班（以下简称“卓越软件工程师班”），目前已有两届。针对“卓越计划”培养目标，我们对原培养模式、课程体系、校企合作等方面进行了卓有成效的改革，特别是在实践教学体系中制订了卓越软件工程师培养方案，目前实施顺利并取得显著效果。

“卓越计划”的重点之一就是培养学生的工程实践能力和创新能力，笔者基于中原工学院卓越软件工程师教育实践，针对卓越软件工程师工程实践能力和创新能力的培养，介绍卓越软件工程师培养方案中的实践教学体系构成、实施办法和实施效果。

1、卓越软件工程师教育的特点

“卓越计划”强调按照行业标准和企业标准培养学生，强调培养符合社会要求和企业要求的、有一定创新能力的卓越工程师，强调实践能力、工程能力和创新能力的培养。

不同行业的卓越工程师有不同的教育规律和培养特点，软件工程作为一个实践性非常强的专业，对应的卓越软件工程师教育主要有以下特点：

（1）实践性强。软件工程专业本身实践性强的特点决定了卓越软件工程师教育具有很强的实践性要求。

（2）强调工程意识和协作能力。软件项目开发的工程化特点要求软件工程师要具有工程意识，遵从软件项目开发和管理规范；项目组的精诚合作要求软件工程师具有良好的协作和沟通能力，彻底放弃个人英雄主义意识。

（3）较强的自主学习能力。由于IT技术发展快、应用广，卓越软件工程师要能够自主学习新技术、拓展新应用。

（4）较强的创新能力。这是各专业卓越工程师教育的共同特点，IT技术高速发展的特性和应用的广泛性要求卓越软件工程师具有较强的创新意识和能力。

（5）资源投入成本低，易于开展实践训练。一般的软件开发只要有一台电脑就可以开展工作，目前绝大多数学生都拥有电脑，可以随时随地进行专业学习和训练。

2、改革实践教学体系，强化行业实践

中原工学院在卓越软件工程师教育中以“卓越计划”为指导思想，坚持“面向软件企业和社会需求，以校企结合和工学结合为手段，培养强工程实践能力和一定创新能力的卓越软件工程师”的培养理念，基于多年软件工程人才培养成果，结合学生实际情况，提出并设计了多段一体化的实践教学体系，多段是指由多段集中实践构成，具体为“多级实践课题+多级软件工程实践+IT行业实践+实践成果学分+软件工程实训+毕业设计”；一体化是指各阶段紧密衔接、循序渐进、逐步提高，形成一套完整的实践教学体系。该实践教学体系已在两届“卓越软件工程师班”中实施。

2.1 实践教学体系的构成

卓越软件工程师培养方案相较传统的软件工程人才培养方案，强化了实践教学环节，强调与IT行业和企业的结合。卓越软件工程师实践教学体系的构成见表1。

除了专业课程内的实践训练外，实践教学体系中的集中实践环节主要包括多级实践课题、IT行业实践、软件工程实践、软件工程实训、实践成果学分、毕业设计等。每一个实践环节都有明确的教学目标、成果要求和考核标准。

（1）实践课题：分为一级、二级和三级实践课题，分别安排在第2、3、4学期初，实践内容均为以往学期所学专业知识的综合性训练。该实践阶段的目的是使学生能及时地综合理解和应用所学知识，培养程序设计能力和自主学习能力，培养利用程序解决一般问题的能力。

（2）IT行业实践：IT行业实践一、二分别安排在第1、2学年的暑期，该实践环节通过到知名IT企业参观、顶岗实习等方式，使学生了解IT行业的发展和应用、IT行业企业规范，培养实际工作能力，同时培养协作、交流等社会实践能力和职业素养，树立自信心，提高个人的综合素质。

（3）软件工程实践：包括软件工程实践一、二，分别安排在第5、6学期初，为前面学期专业课程的综合性高级课程设计。该阶段的目的是在上一阶段的程序设计能力培养的基础上，建立软件工程思想，培养工程化、系统化分析和解决问题的能力。

（4）软件工程实训（毕业实训）：软件工程实训阶段为第7学期全学期，要求学生独立或参与完成一个完整的软件项目开发，并提交实训报告。本阶段的目的是通过参与实际软件工程项目的开发和训练，培养学生系统化解决实际问题的综合能力和创新能力并培养较完善的软件工程思想。软件工程实训可以在校内外实训基地或校外IT公司完成，能力强的可直接就业，并可将工作成果作为实训成果来获得实训学分。

（5）毕业设计（毕业论文）：该阶段为第8学期全学期，本阶段学生可参与实际项目开发或参与教师科研项目，完成必要的技术方案设计、软件开发等工作，并在所取得的工程实践成果基础上完成学士学位论文的撰写。本阶段目标是培养学生软件工程能力和总结、提炼能力，实现理论与实际结合、技能与职业素质成长。

（6）实践成果学分：为培养学生的科技创新能力、科研能力等而设置，鼓励学生开展专业开发、行业调研、技术研究等学科活动，提高自主学习和研究能力，拓展专业视野。实践成果学分可以通过提交有技术含量的完整软件作品、发表专业论文、撰写行业或技术调研报告、参加学科竞赛等形式获得。endprint

2.2 实践教学体系特色

实践教学体系主要有以下特色：

1）创新性的“多级实践课题”与“多级软件工程实践”。

“做中学”是提高实践能力和工程能力的最有效手段，我们提出的创新性实践课题共三级，软件工程实践共两级。实践课题突破了传统的课程设计限制，不再依附于某门专业课程集中训练，而是进行多门专业课程综合性训练，各级课题环环相扣，同一个题目在不同的阶段有不同的要求，课题难度逐步提高，使学生设计能力和开发能力不断提高。

2）深化校企合作、工学结合。

遵循“卓越计划”标准，实行开门办学，开展深度校企合作、工学结合。我们已与20多家知名IT企业开展了长期稳定的合作关系，合作方式包括共建校外实训基地、校内实训基地、学生到企业顶岗实习、聘请IT企业资深软件工程师来校内指导实训等，用真实项目进行训练，使学生了解行业标准和企业标准，提高工程能力。

3）通过“实践成果学分”培养自主学习能力和组织能力。

设立“实践成果学分”的目的是充分调动学生的主观能动性，培养其自主学习能力和组织能力。学生的“实践成果学分”完全在课外完成，并在相应的学期末通过答辩方式进行考核。

我们积极鼓励“卓越软件工程师班”的学生带领普通班学生完成实践成果，这样一方面可发挥“卓越软件工程师班”的带动、引领作用，促进整体学风建设；另一方面可提高“卓越软件工程师班”学生的主观能动性，培养其沟通、组织和管理能力。

4）形式多样化与系统性。

各种实践环节实施的方式是多样化的，其中还包括学科竞赛活动。虽然表1的实践教学体系中未明确列出学科竞赛，但在考核办法中规定的实践环节学分都可以通过参加学科竞赛获奖来获得，因为学科竞赛是提高学生实践能力和创新能力最直接的手段。

实践环节形式的多样性使其实施更灵活。为使学生能充分结合个人专业兴趣、职业规划和就业意向来开展实践活动，对于上述集中实践的任一环节，学生都可以通过在IT企业实习或工作、在校内外实训基地实践、参与创新创业中心项目、参与导师科研项目或参加学科竞赛方式来完成。

能力的培养是一个循序渐进的过程，实践教学体系中各个环节的培养目标和能力要求在时间维度上是递进的、相辅相成的，因此具有很好的系统性，既避免在低水平上的重复训练，又使学生逐步达到卓越软件工程师的培养目标。

3、实行导师制，实现学研结合

为了对“卓越软件工程师班”的学生进行更好的指导，除了配置专门的班主任外，我们实行了导师制，对“卓越软件工程师班”每个学生都指定了导师。导师对学生的指导不仅是专业上的短期指导，而是在校期间的全程、全面指导，包括专业学习、品德素养教育、心理咨询、职业规划、就业/考研指导等，这样可以更好地了解每个学生的各方面情况，根据学生的特点因材施教。

“卓越软件工程师班”的导师都是资深教师，具有很强的业务能力和科研能力。在校期间，“卓越软件工程师班”的学生可以深度参与导师的科研或社会商业软件开发项目，全程完成一个完整项目的开发，此举能够系统性地提高学生的软件设计与开发能力、科研能力。学生所完成的成果经过认定，可以作为对应时段的实践课题、软件工程实训、实践成果学分、毕业设计等学业成果而获得相应学分，效果好的还可以获得一定的酬劳。这样的学分置换，使学生能够专注于科研或项目开发，在进行科研或实际项目开发的同时获得实践课程学分，真正实现学研结合。

4、通过学科竞赛，快速提高实践与创新能力

学科竞赛是提高学生学习兴趣、激发学生潜能、快速提高学生自主学习能力、实践能力和创新能力的有效手段。我们积极鼓励、组织和指导学生参加相关学科竞赛，获奖学生可以直接获得集中实践类课程学分。

学院目前已举办计算机技能大赛、软件知识竞赛、程序设计竞赛、软件设计大赛、网络技术大赛、软件测试大赛、机器人仿真大赛等，上述竞赛形成了一个完整的学科竞赛体系，已举办多届。我们要求“卓越软件工程师班”的学生必须参加某些竞赛，如计算机技能大赛、程序设计竞赛、软件设计大赛等。

我们还积极组织、指导学生参加省和国家相关学科的竞赛，并取得了优异成绩。在2013—2014学年中，“卓越软件工程师班”学生获得第十三届“未来伙伴杯”中国智能机器人大赛二等奖1项、第二届“中国软件杯”大学生软件设计大赛总决赛优秀奖1项、第四届“蓝桥杯”全国软件人才设计与创业大赛三等奖1项、2013年中国大学生计算机设计大赛决赛二等奖l项（河南赛区二等奖1项、三等奖2项）、河南省第二届大学生机器人大赛中获得一等奖2项、二等奖3项、第六届河南省青年创新软件设计大赛优秀奖1项等，多名导师获得“优秀指导教师”称号。自主命题的参赛项目基本上都是源自学生自己的创意，说明学科竞赛是培养学生创新意识的有效途径。

对于三本院校的学生来讲，能取得这些好成绩是相当不易的，也充分说明了“卓越软件工程师班”的教育是卓有成效的。

5、创新创业中心助力学生开展创新创业活动

为了方便学生开展创新创业活动，学院设立了专门的“学生创新创业中心”，为学生提供良好的创新创业环境，只要有好的创意或项目，学生就可以申请进入该中心。创新创业中心采用公司化管理，学生可以组成模拟公司，承接社会软件开发项目或参与导师的科研项目。学院会根据项目情况在办公设施、实验设备、资金等方面提供一些资助，大大激发了学生创新创业的积极性，获得学科竞赛奖项的大部分项目都是在创新创业中心完成的。学生自组模拟公司的一些具体做法在文献中进行了详细介绍。

6、结语

“卓越工程师教育培养计划”的通用标准是“卓越计划”的指导性标准。软件工程师教育具有特有的教育规律，因此卓越软件工程师教育需要根据其特点和教育规律制订合适的培养方案。

学院的卓越软件工程师培养方案的实施已取得较好效果，但“卓越计划”毕竟刚刚起步，还存在许多问题需要探讨和解决，例如如何平衡创新能力培养与学科基础能力培养的问题、如何构建卓越软件工程师各种能力评价体系（标准）的问题等。同时，我们还需要在培养方案的实施中不断发现问题、总结经验、探讨和改进培养方案，以培养真正的卓越软件工程师。endprint